Способ электролитического осаждения молибдена из водных растворов электролитов

Изобретение относится к электролитическому нанесению покрытий из водных растворов, в частности к электролитическому осаждению молибдена из водных растворов электролитов. Способ включает электролитическое осаждение молибдена из электролита, содержащего нормальный молибдат натрия, гидрофторид аммония и воду, при совместном наложении постоянного тока плотностью до 50 А/дм² и импульсного тока с амплитудой от 0,05 А до 5 А, частотой от 10 Гц до 10 кГц с длительностью импульса 10^-5-10^-2 с при температуре 18-25°С. Технический результат - получение покрытия молибдена высокого качества методом электроосаждения из водных растворов электролитов при снижении катодной плотности тока как с нерастворимым, так и растворимым анодом. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к электролитическому нанесению покрытий из водных растворов, в частности к электролитическому осаждению молибдена из водных растворов электролитов.

Известен способ электролитического осаждения молибдена (см., например, патент РФ №1123321, Мкл. C25D 3/54, 1982 г.) из электролита следующего состава:

Нормальный молибдат натрия (в пересчете на металл) - от 1,5 до 20 г;

Гидрофторид аммония - от 70 до 250 г;

Вода - до 1 л.

Режим осаждения: постоянный ток плотностью от 100 до 500 А/дм²;

температура - от 20°С до 50°С.

Электроосаждение молибдена при высоких плотностях тока приводит к сильному разогреву электролита. Поэтому для поддержания рабочей температуры данного процесса 20-50°С необходимо дополнительное охлаждение электролита, что сильно усложняет аппаратурное оформление технологического процесса.

Электроосаждение молибдена из водных растворов при постоянном токе осуществляется с низким выходом по току.

Для интенсификации процесса электроосаждения покрытия и эффективного воздействия на его структуру и свойства используют импульсный ток.

Известен способ электролитического хромирования (см., например, авт. св. СССР №1730207, кл. C25D 5/18, 1989), при котором хромирование осуществляют при чередовании постоянного тока плотностью 60-240 А/дм² и импульсного с амплитудой 600-1000 А/дм², частотой 2-25 Гц и скважностью 2-10.

Осуществление процесса молибденирования в электролите по патенту РФ №1123321 при чередовании постоянного тока и импульсного в режиме, предложенном в авт. св. №1730207, не обеспечило получения качественных покрытий необходимой толщины.

Кроме того, из технической литературы (см. Ажогин Ф.Ф. и др. Гальванотехника. Справочное издание. М.: Металлургия, 1987) известно, что для процессов осаждения молибдена в качестве анодов используют материалы, устойчивые к пассивированию под постоянным положительным потенциалом, а именно металлы платиновой группы, платинированный титан, графит и т.п. Указанные материалы не растворяются в процессе электролиза.

Применение таких материалов в качестве анода приводит к понижению содержания молибдат-иона в электролите, и для сохранения качества покрытия требуется частая корректировка его состава.

За прототип выбран способ электролитического осаждения молибдена из электролита по патенту РФ №1123321.

Предложенное изобретение направлено на решение задачи получения покрытия молибдена высокого качества методом электроосаждения из водных растворов электролитов при снижении катодной плотности тока как с нерастворимым, так и растворимым анодом.

Результат достигается тем, что электролитическое осаждение молибдена при использовании постоянного тока ведут из электролита, содержащего нормальный молибдат натрия, гидрофторид аммония и воду, при совместном наложении постоянного тока плотностью до 50 А/дм² и импульсного тока с амплитудой от 0,05 А до 5 А, частотой от 10 Гц до 10 кГц с длительностью импульса 10^-5-10^-2 с при температурах 18-25°С.

Предложенный процесс осаждения молибдена при одновременном наложении постоянного и импульсного тока может быть осуществлен в известном электролите с использованием как нерастворимого (платинированный титан), так и растворимого (молибден) анода.

В соответствии с предложенным способом процесс электроосаждения молибдена ведут в электролите, содержащем водные растворы молибдата натрия и гидрофторида аммония при температуре 18-25°С при одновременном наложении постоянного тока с пониженной плотностью (до 50 А/дм²) и импульсного тока с амплитудой в диапазоне от 0,05 А до 5 А, частотой от 10 Гц до 10 кГц и длительностью импульса 10^-5-10^-2 с.

Пример 1. Осаждение молибдена ведут из электролита, содержащего 7,5 г/л нормального молибдата натрия, 100 г/л гидрофторида аммония при температуре 18-25°С, при плотности постоянного тока - 25 А/дм², амплитуде импульсного тока 0,1 А, частоте - 48 Гц, длительности импульса 10^-3 с, в качестве анода используется платинированный титан.

Пример 2. Осаждение молибдена ведут из того же электролита при плотности постоянного тока - 6 А/дм², амплитуде импульсного тока - 0,2 А, частоте - 300 Гц, длительности импульса - 10^-5 с, в качестве анода используется молибден.

В двух указанных режимах с пониженной плотностью тока значительного разогрева электролита не наблюдалось. При этом получено плотное, светлое, блестящее и пластичное покрытие молибдена, имеющее высокую адгезию.

Замена нерастворимого анода на молибденовый анод устраняет необходимость постоянной корректировки состава электролита.

1. Способ электролитического осаждения молибдена при использовании постоянного тока из электролита, содержащего нормальный молибдат натрия, гидрофторид аммония и воду, отличающийся тем, что процесс ведут при совместном наложении постоянного тока плотностью до 50 А/дм² и импульсного тока с амплитудой от 0,05 до 5 А, частотой от 10 Гц до 10 кГц с длительностью импульса 10^-5-10^-2 с при температуре 18-25°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве анода используют растворимый анод из молибдена.